Lattice dynamics of the frustrated kagome compound Y-kapellasite
本文研究受挫 Kagome 化合物 Y-kapellasite 的晶格动力学,通过红外光谱结合从头算发现 Ts=32 K 时声子谱显著变化、对称性降低,揭示结构变化仅涉及 H/O 原子及强磁弹效应,为量子自旋液体研究提供参考。
2024-11-29 cond-mat.str-el
Emergence of a Fluctuating Ground State in Y-kapellasite under Pressure
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);University of Oxford(牛津大学);Charles University(查理大学);TU Wien(维也纳工业大学);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Universität Stuttgart(斯图加特大学);Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所);Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Synchrotron SOLEIL(SOLEIL同步辐射光源)
研究揭示压力下Y-kapellasite中磁有序被抑制,形成动态基态,发现压力调控的磁各向异性和摩擦增强,为无强杂质的量子自旋液体提供新模型。
2026-03-31 cond-mat.str-el
Toward Perfection: Kapellasite, Cu3Zn(OH)6Cl2, a New Model S = 1/2 Kagome Antiferromagnet
对共振价键(RVB)态的探索继续支撑着凝聚态研究的许多领域。RVB是由不同位置上的自旋二聚成波动的单线态而制成的,并且由Anderson提出作为从其向BCS超导性转变的参考状态。由于模型材料的稀缺,人们对实验状态知之甚少。理论工作已经提出了S = 1/2 kagome反铁磁体(KAFM)作为一个很好的候选人实现的RVB状态。本文介绍了一个新的模型体系,S = 1/2 KAFM Kapellasite,Cu_3Zn(OH)_6Cl_2。我们表明,它的晶体结构很好地近似于2维可果美反铁磁体,并且磁化率数据表明T = 25 K以下的磁矩塌陷,这与凝聚成非磁性RVB状态的自旋兼容。
2008-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Thermal Hall Conductivity of a Kagomé Antiferromagnet
在$S=1/2$ kagomé反铁磁体Ca kapellasite(CaCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2\cdot 0.6$ H $_2$ O)的自旋液相中观察到清晰的热霍尔信号($κ_{xy}$)。我们发现,$κ_{xy}$是很好地再现,定性和定量,使用Schwinger-boson平均场论与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的$D/J \sim 0.1$。特别是,在使用Schwinger玻色子建模的模拟中,Ca kapellasite的$κ_{xy}$值和另一种kagomé反铁磁体volborthite的值收敛到一条单一曲线,表明kagomé反铁磁体自旋的$κ_{xy}$具有共同的温度依赖性。
2018-07-29 cond-mat.str-el
Phase diagram of a distorted kagome antiferromagnet and application to Y-kapellasite
研究了一个由三个不等价的最近邻反铁磁海森堡耦合Jhexagon,J和J '组成的扭曲自旋1/2 kagome模型的磁性,揭示了一个即使在经典水平上也很丰富的基态相图.使用分析参数和数值技术,我们确定了共线Q = 0的磁相,两个不寻常的非共线共面Q =(1/3,1/3)相和一个经典的自旋液相与非共面基态的退化流形,类似于堵塞的自旋液相中发现的键无序的戈薇反铁磁体的背景下。我们进一步用密度泛函理论计算表明,最近合成的Y-kapellasite Y_3Cu_9(OH)_(19)Cl_8是该模型的一个实现,并预测其基态位于Q =(1/3,1/3)阶区域,即使在变分Monte Carlo和赝费米子泛函重整化群中包含量子涨落效应后,该区域仍保持稳定。该模型为可果美反铁磁体的研究开辟了一个新的方向。
2021-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Exerting chemical pressure on the kagome lattice as frustration control in the kapellasite family $A$Cu$_3$(OH)$_{6+x}$(Cl,Br)$_{3-x}$
本研究通过水热合成 $A$ 为稀土元素的 kapellasite 家族单晶,发现 $A$ 位阳离子施加的化学压力能调节受阻挫 kagome 晶格的自旋交换,并在 $A$=Dy �诱发结构转变,且受控化学压力与结构无序共同稳定了具有自旋液体特征的相。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From spin liquid to magnetic ordering in the anisotropic kagome Y-Kapellasite Y3Cu9(OH)19Cl8: a single crystal study
本文通过单晶研究揭示了各向异性 kagome 材料 Y3Cu9(OH)19Cl8 在 2.1K 进入共面长程序,并发现其磁相互作用接近经典阻塞自旋液体相边界,量子涨落导致 Cu2+ 有序磁矩显著减小至 0.075muB。
2022-11-29 cond-mat.str-el
Renormalization group analysis of competing quantum phases in the J1-J2 Heisenberg model on the kagome lattice
最近发现的中子散射实验的Kapellasite和Herbertsmithite以及可能的自旋液相的理论计算已经恢复了兴趣的磁性现象的戈薇晶格。研究了S=1/2海森堡kagome模型的量子相图随最近邻耦合J1和次邻耦合J2的变化。利用赝费米子泛函重整化群,我们发现了四种磁量子序(q=0序、立方序、铁磁序和Sqrt{3}x \Sqrt{3}序)以及扩展的磁无序区,并由此确定了钙钛矿可能的参数区域.在无序区域J2/J1<<1,在带边界处观察到的对于Herbertsmithite的磁化率的平坦性可以与小的J2>0耦合的存在相协调。特别是,我们分析了二聚体相关的不同价键晶体(VBC)模式,这是强烈的不均匀性,表明拒绝在RG流中的VBC顺序。
2013-03-03 cond-mat.str-el
Gapless chiral spin liquid in a kagome Heisenberg model
基于最近对海森堡S=1/2量子自旋液体候选材料kapellasite的实验,我们对kagome晶格上所有可能的具有费米子自旋子的手征(时间反演对称性破缺)自旋液体进行了分类.我们得到了物理相关的扩展海森堡模型的相图,比较了各种微观变分波函数的能量。我们提出,在低温下,kapellasite表现出一个无隙的手征自旋费米表面的自旋液相。这种二维态继承了退耦反铁磁自旋链的一维相的许多性质,但也表现出一些显著的差异。我们讨论了自旋结构因子和其他物理性质。
2015-08-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
Ab Initio Investigation of Pressure Effects in the Spin-Liquid Candidate Y-Kapellasite
European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所);Institut für Theoretische Physik, Goethe-Universitat Frankfurt(法兰克福歌德大学理论物理研究所);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
针对 Y-Kapellasite 中压力诱导磁有序变化的现象,采用第一性原理 DFT 计算,研究磁交换相互作用在压力下的演变,揭示压力通过改变 CuOCu 键几何结构及氢位置影响磁相互作用,为压力诱导挫折增强提供微观解释。
2026-07-09 cond-mat.str-el
First-principles determination of Heisenberg Hamiltonian parameters for the spin-1/2 kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
锌铜矿(ZnCu 3(OH)6Cl 2)通常被认为是迄今为止已知的高度受抑的反铁磁戈薇晶格的最佳实现。我们采用密度泛函理论计算,以确定八个交换耦合常数的基础海森堡哈密顿量。我们发现最近邻耦合J1远远超过所有其他耦合。然而,次近邻kagome层耦合的0.019 J1和层间耦合高达-0.035 J1稍微修改完美的反铁磁kagome哈密顿量。有趣的是,最大的层间耦合是铁磁的,即使没有Cu杂质的Zn层。此外,我们验证我们的DFT方法,将其应用到kapellasite,多晶型的herbertsmithite这是已知的实验表现出竞争交换相互作用。
2014-01-30 cond-mat.str-el
Gapless chiral spin liquid from coupled chains on the kagome lattice
利用微扰重整化群方法,我们证明了具有交错手征相互作用的kagome晶格上的扩展($J_1$-$J_2$ - $J_d$)海森堡模型($J_χ$)可以呈现无隙手征量子自旋液体相.在耦合链结构中,这个相可以理解为手性滑动Luttinger液体,沿着链方向具有自旋相关的代数衰减。我们使用有效场论计算了这种无带隙的手征自旋液体的低能性质,并表明它们与部分子平均场论的预测是兼容的。这些结果可能与在钾霞石材料中观察到的状态有关。
2018-01-24 cond-mat.str-el
Intrinsic peculiarities of real material realizations of a spin-1/2 kagome lattice
具有戈薇几何的自旋1/2磁体多年来一直是理论研究的通用对象,很少有真正的物质实现。最近,提出了两种这样的材料,kapellasite Cu_3Zn(OH)_6Cl_2和haydeeite Cu_3Mg(OH)_6Cl_2的基于DFT的微观模型[O. Janson,J. Richter和H. Rosner,arXiv:0806.1592].本文主要研究自旋为1/2的kagome材料的内禀性质对磁基态和低温激发的影响。我们发现,交换积分的值是强烈依赖于O-H距离内的羟基,目前在大多数自旋1/2可果美化合物的日期。除了原来的kagome模型,只考虑最近邻交换,我们强调的关键作用交换沿对角线的kagome晶格。
2008-07-14 cond-mat.str-el
Paramagnetism in the kagome compounds (Zn,Mg,Cd)Cu$_{3}$(OH)$_{6}$Cl$_{2}$
kagome晶格上的磁性是丰富而迷人的物理学的沃土,从自旋液体的实验证据到奇异超导性的理论预测。在实验上实现的自旋- $\frac{1}{2}$ kagome磁体中,赫氏矿、钾霞石和haydeeite [(Zn,Mg)Cu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{2}$ ]都可以用三参数海森堡模型很好地描述,但它们表现出明显不同的物理性质。我们使用赝费米子泛函重整化群方法来解决这个问题,并在实验可及的参数范围内分析低能物理。我们的分析将kapellasite和haydeeite磁有序和无序相之间的边界附近,这意味着轻微的修改可能会显着影响其磁性。受此启发,我们在不同压力下对(Zn,Mg,Cd)Cu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{2}$进行了\textit{ab initio}密度泛函理论计算。我们的研究结果表明,通过改变压力和组成,可以穿越不同的磁有序相之间的顺磁制度。
2015-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A series of magnon crystals appearing under ultrahigh magnetic fields in a kagomé antiferromagnet
在晶体中寻找新的物质量子态是凝聚态物理的一个新的发展趋势。对于磁性材料,几何阻挫和高磁场是实现它的两个关键因素:传统的磁序可能被竞争相互作用(阻挫)破坏,并被一种以准粒子(即磁振子)为特征的奇异状态所取代,而磁场可以控制磁振子的密度和化学势。在这里,我们表明,一个合成的铜矿,镉kapellasite,包括一个kagome晶格的角共享三角形的Cu 2+离子携带自旋1/2表现出前所未有的一系列分数磁化高原在160 T的双磁场,这可以解释为本地化的六边形的kagome晶格的新兴磁振子的结晶。我们的观察揭示了一种新型的粒子物理学在一个高度沮丧的磁铁实现。
2019-03-18 cond-mat.str-el
Low temperature ordering in easy-axis $S=1$ kagome and triangular lattice antiferromagnets
简要回顾了早期工作的低温阶段的$S=1$戈美和三角晶格反铁磁体,其中有足够强的单离子各向异性$D$,占主导地位的反铁磁交换$J$。
2014-01-02 cond-mat.str-el
Quantum criticality of the kagome antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya interactions
研究了最近邻kagome反铁磁体在Dzyaloshinksii-Moriya相互作用下的零温相图。我们发展了一个具有玻色自旋子的Z2自旋液体和具有反铁磁长程序的相之间的转变理论。连接到最近的数值研究和实验进行了讨论。
2010-03-05 cond-mat.str-el
Magnetization Process of Kagome-Lattice Heisenberg Antiferromagnet
研究了kagome晶格上各向同性海森堡反铁磁体的磁化过程。从数值对角化方法获得的数据重新检查的磁化相对于磁场的导数的观点。我们发现,在大约三分之一的磁化饱和的高度的导数的行为是显着不同的情况下,典型的磁化平台。在Kagome晶格反铁磁体的磁化过程中,我们发现了一种新的现象,称之为“磁化斜坡”。
2010-04-15 cond-mat.str-el
Absence of long-range order in a spin-half Heisenberg antiferromagnet on the stacked kagome lattice
利用自旋转动不变的格林函数方法研究了堆叠kagome晶格上自旋半海森堡反铁磁体的基态。由于纯的二维可果美反铁磁体很可能是磁无序的量子自旋液体,我们研究的问题,在堆叠的三维系统中的可果美层的耦合是否可能导致磁有序的基态。给出了自旋-自旋关联函数和关联长度。为了比较,我们也应用线性自旋波理论。我们的研究结果提供了强有力的证据表明,该系统保持短程有序的符号和层间耦合的强度无关。
2005-03-10 cond-mat.str-el
Electronic properties of the doped antiferromagnet on a kagome lattice
在t-J模型下,基于自洽平均场论,研究了kagome晶格上掺杂反铁磁体的电子性质。在半充满时,kagome反铁磁体的自旋液体基态能量为Eg/NJ=-0.859,与数值计算结果吻合得很好.远离半填充,电子光电子能谱和态密度的讨论,结果表明,在正常状态的系统有一个差距。
1999-06-03 cond-mat.str-el
Emergence of Frustrated Short-Range Order above Long-Range Order in the $S=1/2$ Kagome Antiferromagnet CaCu$_3$(OD)$_6$Cl$_2\cdot0.6$D$_2$O
本文报道了可果美反铁磁体CaCu $_3$(OD)$_6$ Cl $_2\cdot0.6$ D $_2$ O(Ca-钾镁矾)的低能动力学研究。先前的$^{35}$ Cl-NMR测量揭示核自旋-晶格弛豫速率($1/T_1$)在温度$T^{\ast} = 7.2$ K和$T_s \simeq 25$ K处显示两个峰。虽然$T^{\ast}$的低温峰归因于长程磁有序附近的临界波动,但高温峰的起源尚未完全了解。从$1/T_1$测量的D网站上的OD组(D $_{\rm OD}$),我们发现没有峰$T_s$,证明高温峰是不相关的OD组的分子动力学。我们讨论了在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用稳定长程序之前,在$T_s$以下的阻挫诱导的短程有序态的可能性。我们还观察到静态的内部领域在D $_{\rm OD}$网站在远程有序状态低于$T^{\ast}$,并确认先前提出的负手性$q=0$磁结构。
2021-01-06 cond-mat.str-el
Quantum Kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
与S=1/2自旋的量子涨落增强相关的松散连接的戈薇晶格上反铁磁相互作用的挫败很久以前就被认为是稳定磁性物质新基态的关键点。直到最近,模型化合物Herbersmithite,ZnCu 3(OH)6Cl 2,一种结构完美的可果美反铁磁体,才被合成出来,并与理论进行了密切的比较。我们回顾和分类在过去几年中获得的各种实验结果,并强调一些悬而未决的问题。
2010-01-06 cond-mat.str-el
Symmetry Reduction in the Quantum Kagome Antiferromagnet Herbertsmithite
采用互补扭矩磁力仪和电子自旋共振的单晶体的赫氏石,最接近实现的量子戈薇反铁磁体具有自旋液体基态的日期,我们提供了新的见解不同的贡献,其磁性。在低温下,发现了两种不同类型的缺陷,它们与kagome自旋的磁耦合不同,令人惊讶的是,它们的磁响应与理想kagome晶格的三重对称性相矛盾,这表明存在一种全局结构畸变,这种畸变可能与自旋液体基态的建立有关。
2017-01-05 cond-mat.str-el
Disorder effects in the quantum kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
ZnCu_3(OH)_6Cl_2的核磁共振实验激发了我们研究非磁性缺陷对反铁磁自旋1/2kagome晶格的影响。我们使用精确对角化方法来研究两个这样的缺陷对有限尺寸系统的影响。我们的结果,在没有可调参数,是在良好的定量协议与最近的氧17 NMR数据。他们提供了支持的实验解释的存在下,由于Zn/Cu的替代品的可果美层内的缺陷。我们的研究结果还表明,在较低的温度下,无序效应变得相关,提出了关于实验证据的可果美2D层中没有内在的自旋间隙的问题。
2008-05-22 cond-mat.str-el
Generalized Hardcore Dimer Models approach to low-energy Heisenberg frustrated antiferromagnets: general properties and application to the kagome antiferromagnet
我们提出了一个一般的非微扰方案,定量映射的低能量部门的自旋1/2受挫海森堡反铁磁体有效的广义量子二聚体模型。我们发展了形式的格点无关框架,并建立了一些重要的结果(i)的地方产生的哈密顿(ii)如何充分的重正化方案可以执行。然后将该方法应用于备受争议的kagome反铁磁体,对于该反铁磁体,完全图形化的有效哈密顿量-显示出捕获基本属性并提供对微观模型的深刻见解[D. Poilblanc,M. Mambrini和D. Schwandt,arXiv:0912.0724] -是派生的。
2010-04-11 cond-mat.str-el
Topological Magnetic Excitations on the Distorted Kagome Antiferromagnets: Applications to Volborthite, Vesignieite, and Edwardsite
在这封信中,我们确定了一个非共面的手征自旋织构扭曲的kagomé晶格反铁磁体的存在下,诱导的磁场施加垂直于扭曲的kagomé平面。非共面手征自旋织构具有非零标量自旋手征,类似于时间反演对称性破缺的手征量子自旋液体。在非共面制度中,我们观察到非平凡的拓扑磁激发和热霍尔响应通过紧急场诱导的标量自旋手征在对比的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的自旋轨道相互作用是驱动力的共线铁磁体。我们的结果为最近在非零磁场下没有DM自旋-轨道相互作用信号的畸变kagomé伏硼硫铁矿中的Hall热导率的观测提供了依据,并且这些结果也适用于其他畸变kagomé反铁磁体如vesignieite和edwardsite.
2018-10-19 cond-mat.str-el
Quantum phase transition induced by Dzyaloshinskii-Moriya in the kagome antiferromagnet
我们认为,当Dzyaloshinskiii-Moriya耦合增加时,S=1/2的kagome反铁磁体发生了量子相变.对于$D<D_c$,系统处于无矩相,而对于$D>D_c$,系统形成反铁磁长程序。量子临界点被发现是$D_c \simeq 0.1J$使用精确对角化和有限尺寸标度。这表明可果美化合物ZnCu $_3(OH)$ _6 $Cl$ _3$可能处于由该不动点控制的量子临界区。
2008-07-09 cond-mat.str-el
Schwinger Boson mean field theory of kagome Heisenberg antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
利用Schwinger玻色子平均场论(SBMFT)研究了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用对kagome Heisenberg反铁磁体的影响.在SBMFT框架下,Messio等人认为,可果美反铁磁体的基态可能是一种手性拓扑自旋液体(Phys. Rev. Lett. 108,207204(2012))。因此,我们计算了零温基态相图,考虑了时间反演破缺态以及完全对称的Ansätze。我们讨论了这些结果在实验和其他研究的相关性。最后计算了相应相态的静态和动态自旋结构因子。
2020-01-29 cond-mat.str-el
Spin liquid correlations in Nd-langasite anisotropic Kagomé antiferromagnet
用中子在单晶上的非弹性散射研究了几何阻挫Nd $\_3$ Ga $\_5$ SiO $\_{14}$化合物的动态磁关联。发现了一种在倒易空间中呈环形分布的散射信号,具有前所未有的色散特性。从相关自旋模型计算的静态磁散射的比较表明,所观察到的相是一个反铁磁kagomé的各向异性的Nd矩的晶格固有的自旋液体。
2006-05-23 cond-mat.str-el
Effective quantum dimer model for trimerized kagome antiferromagnet
本文在二阶微扰理论下,导出了自旋为1/2的三聚kagome反铁磁体的有效自旋-轨道哈密顿量。将所得模型的低能单重态映射到三角晶格上的量子二聚体模型。量子二聚体模型是由二聚体共振的三角晶格的几个最短的环路占主导地位。二聚体模型的特征能量尺度仅占较弱交换耦合常数的一小部分。
2005-01-19 cond-mat.str-el
Structure factor of low-energy spin excitations in a S=1/2 kagome antiferromagnet
在kagome上S=1/2海森堡反铁磁体的基态可以看作是束缚成小而重的单重对的费米子自旋的集合。这个系统中的低能磁激发对应于将电子对分裂成单个自旋子。本文计算了中子与独立自旋对非弹性散射的结构因子。
2010-06-07 cond-mat.str-el
Zero-energy excitation in the classical kagome antiferromagnet NaBa$_{2}$Mn$_{3}$F$_{11}$
我们进行了非弹性中子散射测量的多晶样品的经典可果美的NaBa $_{2}$ Mn $_{3}$ F $_{11}$调查的可能性的色散零能量激发与旋转的自旋沿链。所观察到的光谱确实表现出这样的激发在低能量下的强强度,以及色散激发在高能量下的弱强度。结合测量和线性自旋波理论的计算表明,NaBa $_{2}$ Mn $_{3}$ F $_{11}$是一个很好的实现了经典的可果美反铁磁体,它表现出一个无色散模式的磁偶极-偶极相互作用提升。
2020-06-04 cond-mat.str-el
High-Field Torque Magnetometry on the Kagome Antiferromagnet Karpenkoite
Department of Physics, Shizuoka University(静冈大学物理系);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
本研究通过高强度磁场扭矩磁力计揭示了Kagome反铁磁体Karpenkoite在高磁场下的自旋重取向行为,发现其受Dzyaloshinskii-Moriya相互作用主导。
2025-10-19 cond-mat.str-el
Spin waves in the Frustrated Kagome Lattice Antiferromagnet KFe3(OH)6(SO4)2
用高分辨非弹性中子散射测量了S=5/2的Kagome晶格反铁磁体KFe_3(OH)_6(SO_4)_2的自旋波激发。我们直接观察到一个平坦的模式,对应于一个解除的“零能量模式”,验证了基本的预测戈薇晶格。一个简单的海森堡自旋哈密顿量提供了一个很好的适合我们的自旋波数据。反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是各向异性的主要来源,并解释了低温磁化和自旋结构。
2006-02-03 cond-mat.str-el
Studies of non-magnetic impurities in the spin-1/2 Kagome Antiferromagnet
受ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$最近实验的启发,我们研究了自旋为1/2的Kagome反铁磁体在掺杂杂质存在下的非均匀Knight位移(局域磁化率).用高温级数展开法计算了T=0.4J时的局部磁化率及其分布。在低温下,我们探讨了狄拉克自旋液体的建议,并计算了本地磁化率在平均场和超越平均场使用Gutzwiller投影,发现整体图片是一致的NMR实验。
2008-02-03 cond-mat.str-el
Distinct Spin Liquids and their Transitions in Spin-1/2 XXZ Kagome Antiferromagnets
利用密度矩阵重整化群方法,研究了自旋$1/2$ XXZ kagome反铁磁体的自旋液相。我们发现自旋液相的出现并不依赖于XXZ相互作用的各向异性。特别是,两个极端极限-伊辛(强$S^z$相互作用)和XY(零$S^z$相互作用)-与各向同性海森堡模型具有相同的自旋液相。得到了时间反演不变自旋液体和自发时间反演对称性破缺的手征自旋液体。我们表明,他们不断演变成彼此调整的第二和第三邻居的相互作用。最后,我们讨论了我们的结果对最近邻XXZ kagome反铁磁体中自旋液体性质的可能意义,包括研究最多的最近邻自旋- $1/2$ kagome反铁磁海森堡模型。
2015-01-22 cond-mat.str-el
Numerical study of magnetization plateaux in the spin-1/2 kagome Heisenberg antiferromagnet
我们澄清了在磁场中kagome $S=1/2$反铁磁海森堡模型的几个磁化平台的存在。使用近似或精确的局域磁振子本征态,我们能够以类似的方式描述饱和值的每个位置$m=1/3$、$5/9$和$7/9$的磁化强度的平台状态。这些结果证实了使用大规模的精确对角化的晶格多达63个网站。
2013-10-29 cond-mat.str-el
Breakdown of Linear Spin-wave Theory and Existence of Spinon Bound States in the Frustrated Kagome Lattice Antiferromagnet
用高分辨飞行时间非弹性中子散射研究了自旋为1/2的kagome晶格反铁磁体Cs $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$的自旋动力学.平模是受抑kagome反铁磁体的一个特征,低能色散模是由磁振子主导的,可以用线性自旋波理论很好地描述。然而,该理论未能描述三个弱色散模式之间的9和14毫电子伏。这些模式可以归因于两个自旋束缚态,其在远离区中心和高温下衰减为自由自旋,引起连续散射。
2022-02-08 cond-mat.str-el
Spatially Anisotropic Heisenberg Kagome Antiferromagnet
研究了kagome晶格上自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体的准一维极限。晶格被分成反铁磁自旋链(交换J),它们通过中间“悬挂”自旋(交换J ')弱耦合。利用一维玻色化、重整化群方法和电流代数技术,在J '<<J的极限下确定了基态.我们发现悬挂自旋和链自旋形成了一个分别具有O(1)和O(J'/J)静态矩的螺旋,在其顶部,链自旋沿垂直于螺旋平面的轴呈现出较小的O[(J '/J)^2]反铁磁有序分量.
2008-10-29 cond-mat.str-el
Phenomenological Z_2 lattice gauge theory of the spin-liquid state of the kagome Heisenberg antiferromagnet
我们构造了一个唯象的Z_2格点规范理论来描述自旋为零的反铁磁体的自旋液体态。该模型是Misguich-Serban-Pasquier哈密顿量的自然推广,增加了受晶格对称性强烈约束的相互作用。我们能够再现定性的许多特征在最近的数值研究中观察到的。我们也沿着类似的路线与以前的作品联系起来。
2013-03-05 cond-mat.str-el
Partial ferromagnetic ordering and indirect exchange interaction in spatially anisotropic kagome antiferromagnet Cs_2Cu_3CeF_{12}
本文报道了Cs_2Cu_3 CeF_{12}的晶体结构和非常规磁有序。屈曲kagome晶格中的交换网络是相当各向异性的,因此本自旋系统可以分为两个子系统:具有强反铁磁交换相互作用的交替海森堡链和悬挂自旋。虽然发现相邻自旋之间的直接交换相互作用都是反铁磁的,但观察到悬挂自旋的铁磁有序。磁化强度在饱和磁化强度的三分之一处表现出平台。这些观察结果可以从链自旋介导的悬挂自旋之间的间接相互作用来理解。
2009-06-25 cond-mat.str-el
Low temperature magnetization of the S=1/2 kagome antiferromagnet ZnCu_3(OH)_6Cl_2
我们测量了S=1/2 kagome反铁磁体Herbertsmithite的直流磁化强度,其值可低至0.1K。没有自旋冻结的迹象,观察到与前muSR和交流磁化率的结果。低温磁响应由缺陷贡献主导,其表现出新的能量标度$\simeq 1$ K,可能反映了缺陷的耦合。当磁场强度H> 8 T时,缺陷成分在低温下达到饱和,这使我们能够估计T=1.7K时非饱和的本征可果美磁化率的上限。
2007-10-02 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a kagome-strip chain
kagome格点上自旋为1/2的海森堡模型是一个典型的受抑量子自旋系统。在一维的kagome-条格中也存在kagome格的基本结构,在一维的kagome-条格中也存在类似的挫挫。因此,我们利用密度矩阵重整化群方法研究了具有三个独立反铁磁交换作用的kagome带链上自旋为1/2的海森堡模型的磁化平台.在一定的交换参数范围内,我们发现了12种磁化平台,其中9种具有自发破坏平移或反射对称的磁性结构。的结构进行分类的五个网站的单位细胞与特定的键自旋相关性的阵列。在具有非平凡平台(3/10平台)的情况下,我们发现了周期为四个晶胞的长周期磁结构。
2018-01-09 cond-mat.str-el
Topological Magnon Insulator in NonCoplanar Kagomé Antiferromagnets: Supplemental Material of arXiv:1608.04561
在绝缘的Kagomé铁磁体中的拓扑磁振子绝缘体已经在一系列论文中得到了广泛的研究。人们已经确定,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是观察具有边模的非平凡拓扑磁振子的关键因素。然而,Kagomé晶格上的绝缘反铁磁体是被认为是研究量子自旋液体物理的操场的受抑系统。在这些系统中,磁感应强度可以与$\mathbf{q}=0$传播波矢产生共面但非共线的磁序。我们发现,拓扑磁振子带是不存在的,在这个共面的自旋织构形成鲜明对比,共线的铁磁体与自旋。因此,几何受挫的卡戈梅反铁磁体可以被认为是拓扑平凡的。在这些受抑磁体中的面外磁场的存在下,诱导了表现出非零自旋标量手征的非共面自旋织构。我们表明,场诱导自旋手征提供拓扑磁振子带在Kagomé反铁磁体,而不需要的双折射和生存在手征自旋液相阻挫磁铁。可能的实验材料包括铁黄钾铁矾KFe $_3$(OH)$_{6}$(SO $_{4}$)$_2$。
2016-11-21 cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Chiral Spin Liquid between Ordered Phases in Kagomé Antiferromagnet
本文提出了一种有效场论来描述Kagomé晶格上Heisenberg自旋系统中的手征自旋液态,我们导出了低能有效的kagomé理论(各向同性)数值计算表明,由第一近邻自旋交换引起的量子涨落与由第二近邻自旋交换引起的量子涨落一样强.我们利用手征序参量理论,讨论了kagomé反铁磁体中存在有限温度手征对称性破缺到手征有序态的可能性.计算了有效基态能中的手征对称性破缺项,证明了在kagomé反铁磁体中存在前三个最近邻自旋交换作用时,在基态中必然存在手征自旋液体.最后,我们考虑了kagomé反铁磁体的量子临界性,并证明了在满足我们推导出的适当“匹配条件”的两个有序态之间的过渡处自然出现了Chern-Simons项,为解释为什么手性自旋液体可以出现在适当的有序状态之间的过渡提供了解释。Simons项是手征自旋液态的低能有效理论,其中手征性是这种拓扑场论打破离散对称性的直接结果。
2018-05-04 cond-mat.str-el
Comment on "Kagome Lattice Antiferromagnet Stripped to Its Basics"
密度矩阵重整化群(DMRG)计算的大系统(高达3096自旋)表明,基态的海森堡模型的3链Kagome带自发二聚。该系统具有简并的基态和三重态和单重态激发的能隙。这些结果与Azaria等人(Phys. Rev. Lett. 81,1694(1998)),并建议需要重新检查的基础场论。
2000-03-03 cond-mat.str-el
Large Negative Quantum Renormalization of Excitation Energies in the Spin-1/2 Kagome Lattice Antiferromagnet Cs$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
利用非弹性中子散射研究了自旋- $\frac{1}{2}$畸变kagome晶格反铁磁体Cs $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$中的磁激发。虽然自旋波色散可以定性地理解的线性自旋波理论(LSWT),激发能重整化的一个因素,约为0.6的LSWT计算,几乎不考虑动量转移。这种不足的LSWT,这是由于量子涨落,提供了证据的负量子重整化的自旋- $\frac{1}{2}$戈薇晶格反铁磁体。
2014-02-18 cond-mat.str-el
Singlet Ground State and Spin Gap in S=1/2 Kagome Antiferromagnet Rb$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
本文研究了Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$的晶体结构和磁性。该化合物由角共享的CuF $_{6}$八面体的可果美层组成,与适当的可果美层相比,具有2a x 2a的放大单元。Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$在磁性上被描述为具有四种相邻交换作用的$S$ =1/2修正的可果美反铁磁体。从磁化率和高场磁化强度测量,它被发现,基态是一个无序的单重态与自旋间隙,从最近的理论预测。精确对角化的12个站点的可果美集群进行分析的磁化率,和个人的交换相互作用进行了评估。
2008-03-03 cond-mat.str-el
Long range order in the classical kagome antiferromagnet: effective Hamiltonian approach
根据Huse和Rutenberg [Phys.Rev.B45,7536(1992)],我认为kagomé晶格上的经典海森堡反铁磁体具有$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$型的长程自旋序(自旋平面的模渐进取向涨落)。我从软(面外)自旋涨落模的有效四次哈密顿量开始,并将依赖于离散共面态的那些项视为微扰。软模式的相关性,成为一个离散的有效哈密顿系数,估计解析。
2009-10-10 cond-mat.str-el
$μ$SR Insight into the Impurity Problem in Quantum Kagome Antiferromagnets
杂质,这是固有的存在于任何真实的材料,可能会发挥重要的作用,与自旋液体基态的阻挫自旋系统的磁性。我们通过μ子自旋谱研究ZnCu $_3$(OH)$_6$ SO $_4$(锌-金红石)来解决量子可果美反铁磁体中的杂质问题。我们表明,μ介子耦合到杂质磁性,源自铜锌intersite无序,和杂质是高度相关的kagome自旋,使我们能够通过近藤效应探测内在的kagome物理。局部磁化率的低温平台表明自旋液体基态是无带隙的。相应的自旋涨落表现出非常规的谱密度和有趣的场依赖性。
2016-08-01 cond-mat.str-el
Space group symmetry fractionalization in a chiral kagome Heisenberg antiferromagnet
在空间群对称性下,自旋液体的任意子激发可以表征分数量子数。检测这些分数量子数,它们是劳克林准粒子的分数电荷的类似物,可能比直接观察任意子编织和统计更容易。受最近数值计算发现的kagome海森堡反铁磁体中的自旋液相的启发,我们从理论上预测了kagome晶格手征自旋液体中的空间群对称性分馏模式。我们提供了一种方法来检测这些分数量子数在有限大小的数字,这是简单的DMRG实现。应用这些发展的手征自旋液相的kagome海森堡模型,我们发现我们的理论预测和数值观测之间的完美协议。
2015-11-07 cond-mat.str-el
Trimerized ground state of the spin-1 Heisenberg antiferromagnet on the kagome lattice
利用精确对角化和密度矩阵重整化群算法研究了kagome晶格上自旋为1的量子双线性双二次反铁磁体的相图。这个模型哈密顿量的SU(3)对称点是一个自发的三聚态,其定性性质甚至在海森堡点也存在,这一发现与以前的建议相反。我们报告海森堡模型的每个格点的基态能量为-1.410(2),并建立了自旋能隙的存在。
2016-01-28 cond-mat.str-el
Vesignieite: a $S = \frac{1}{2}$ kagome antiferromagnet with dominant third-neighbor exchange
自旋- $\frac{1}{2}$ kagome反铁磁体是一个典型的阻挫系统,被预测拥有各种奇异的磁态。我们表明,使用中子散射测量,氘vesignieite BaCu $_{3}$ V $_{2}$ O $_{8}$(OD)$_{2}$,一个完全化学计量的$S=1/2$戈薇磁铁与$<$ 1%的晶格畸变,磁顺序在$T_{\mathrm{N}}=9$ K到一个多k共面变体的预测三k八面体结构。我们发现这种结构是稳定的占主导地位的反铁磁3 $^{\mathrm{rd}}$ -邻居交换$J_3$与次要的1 $^{\mathrm{st}}$ -或2 $^{\mathrm{nd}}$ -邻居交换。自旋波谱很好地描述了一个$J_3$ -只有模型,包括一个微小的对称交换各向异性。
2018-06-08 cond-mat.str-el
Ordered Phases of the Anisotropic Kagome Lattice Antiferromagnet in a Field
各向异性kagome晶格上的反铁磁海森堡模型可能是真实磁系统的一个很好的极小模型,也是理解各向同性情况的一个极限。因此,我们研究了磁场中各向异性kagome晶格上最近邻的海森堡反铁磁体。这样的系统应该很好地描述弱相互作用的自旋链,我们激励的对称性考虑和微扰投影出链间自旋的相互作用的一般形式。在自旋为1/2的情况下,我们发现随着外加磁场的增加,系统呈现出从亚铁磁有序态到XY有序态的量子相变。最后,我们讨论了出现在亚铁磁阶段的磁化平台。
2007-12-14 cond-mat.str-el